(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
UMTSサブネットワークで干渉状況及び無線カバレッジを解析する方法において、
限定されたエリアの所定の面積要素の内部で測定データを取得する際に、各面積要素の内部で、該面積要素で受信可能な複数の基地局からの少なくとも１つのダウンリンクパイロットチャネルの受信信号電力と、着目する周波数帯域における総干渉電力とを測定し、当該方法は、
受信したパイロットチャネルの電力Ecと、5MHzの所与の周波数帯域に存在する総干渉電力I0と、測定されたパイロットチャネルの電力及び前記総干渉電力の比率Ec/I0とを含む測定データを、前記UMTSサブネットワークがトラフィック負荷のないアイドルの場合に取得するステップと、
各基地局のスクランブルコードSCを検出するステップと、
検出したスクランブルコードSCが割り当てられている基地局に、取得した前記測定データを対応付けるステップと、
取得した前記測定データを用いて、基地局同士の干渉関係を表す干渉マトリクスを作成するステップと
を有し、面積要素各々について前記干渉マトリクスを作成する際、ベストサーバーの電力を10dB下回る範囲内の電力を有する基地局のうち、ソフトハンドオーバに必要な基地局でない基地局は、妨害局として登録される、UMTSサブネットワークで干渉状況及び無線カバレッジを解析する方法。
【請求項２】
複数の基地局から連続的にパイロットチャネルが送信される場合に、面積要素各々において受信可能な信号電力が面積要素各々について判定され、着目するセルに由来する受信信号電力(Ieig)と、他の全てのセルに由来する受信信号電力(Ifr)との比率を算出することで、アップリンクとダウンリンクの前記無線カバレッジが判定される、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記無線カバレッジが、利用可能な各々のサービスについて判定される、請求項１記載の方法。
【請求項４】
サービス固有の有効データレート(R)が、前記無線カバレッジを判定するための基準として利用される、請求項１記載の方法。
【請求項５】
信号対雑音比についてのサービス固有の目標値(Eb/N0)sollが、前記無線カバレッジを判定するための基準として利用される、請求項１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＵＭＴＳサブネットワーク（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）で干渉・カバレッジ状況を解析する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＵＭＴＳネットワークは、ＡＴＭ（Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍｏｄｅ）およびＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）をベースとし、ライン・パケット指向のサービスの伝送を可能にするものである。そのために、さまざまなフォーマットを効率的に伝送することができる、移動通信用の新たなエアーインターフェースが用いられる。ヨーロッパや日本では、このエアーインターフェースはＷＣＤＭＡ無線技術（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）をベースにしている。それにより、ＧＳＭインフラストラクチャーをＵＭＴＳネットワークに移行させることができる。ＷＣＤＭＡにより、全世界でもっとも重要な移動通信市場としてのヨーロッパは統一的なＵＭＴＳスタンダードを獲得している。それにより日本との間で移動式ブロードバンドコミュニケーションも可能となる。日本で採用されているＰＤＣスタンダード（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）は、ＷＣＤＭＡに容易に統合することができる。それに対してアメリカには少数のＧＳＭネットワークしか存在していない。ネットワークの大多数はｃｄｍａＯｎｅまたはＩＳ９５をベースとしている。これらのネットワークは第３世代移動通信ではＣＤＭＡ２０００（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）に移行し、ＷＣＤＭＡとコンパチブルである。ＷＣＤＭＡ変調方式はもはや時分割（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ）に基づくのではなく、周波数が「広く」（ワイドバンド）利用される。すなわち伝送周波数は５ＭＨｚであり、わずか２００ｋＨｚのＧＳＭに比べて２５倍も広い。このような伝搬特性は、セル容量およびこれに伴うネットワーク計画に影響を及ぼすだけでなく、受信品質にも影響を及ぼす。あるユーザーの需要が少ない時間帯には、別のユーザーがチャネルを利用することができる。また、１人のユーザーが複数のデータフローを同時に作動させることができ、例えば電話をかけ、ファックスを送り、Ｅメールを照会し、ネットワークからファイルをダウンロードし、ネットサーフィンをするといった作業を同時に行うことができる。
【０００３】
ＩＳ９５ＣＤＭＡネットワークでの経験や、ＷＣＤＭＡネットワークでの初期の研究からすると、測定データを加味した上で無線領域カバレッジの最適化を行うことが非常に重要になると考えられる。そのためにＵＭＴＳネットワークがまず測定され、既存の干渉・カバレッジ状況が算定される。以下に説明する方法によってこの両者が算定されるが、この場合にはパイロットチャネル測定のデータだけが基礎として用いられる。干渉解析の基礎となるのは干渉マトリクスである。パイロットチャネル測定の結果、各々の測定点について複数の基地局のパイロットチャネル受信出力が得られる。それにより、測定データをベースとする干渉マトリクスを作成する可能性が得られる。その場合、局所的に限定されたエリア（＝ピクセル）の内部で、カバーをする基地局と妨害をする基地局とが調べられる。これを全測定エリアにわたって実施すれば、当該エリア内にあるすべての基地局について、これらの基地局が他のセルをどの程度妨害しているかに関する判定が得られる。本明細書では干渉マトリクスがどのようにして作成されるかを説明し、干渉マトリクスの２通りの異なる内容について解説する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、カバーされていないエリアおよびその非カバレッジの原因を特定することができる、ＵＭＴＳサブネットワークで干渉・カバレッジ状況を解析する方法を提供することである。どのようなサービスをどの場所で利用できるかを、特定することも可能になることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この課題は、本発明によれば、独立請求項の構成要件によって解決される。
【０００６】
本発明の有利な実施形態と発展例は、従属請求項に記載されている。
本発明は、トラフィック負荷を考慮した上で種々のサービスについて干渉・カバレッジ状況を調べ、トラフィック負荷のないベースへと測定データをフィードバックすることを可能にする。
【０００７】
ネットワークの解析にあたっては、どのサービスがどの場所で利用できるかに大きな関心が寄せられる。本発明は、パイロットチャネル測定データを基礎とした上で、サービス利用性に関する判定を下すことを可能にするものであり、アクティブユーザーによるネットワークの利用率が考慮される。それによって非カバレッジエリアを認識することができ、非カバレッジの原因が特定される。この両方の知見を総合すれば、以下に説明する方法は、単純なパイロットチャネル測定をベースとして、ＵＭＴＳネットワークの必要かつ包括的な解析を実施することを可能にする。このことは、いっそう徹底した最適化措置のための基礎として利用することができる。
【０００８】
本発明の実施例について図面を参照して説明する。図面および以下の説明より、本発明のさらに別の構成要件、利点、および利用可能性が明らかとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
入力データ
ここで説明する方法のベースとなるのは、いわゆるＷＣＤＭＡスキャナで収集された測定データである。この測定機器は、トラフィックに関わりなく恒常的に送信される、いわゆる共通コントロールチャネル（移動局との接続開始をするための共通の制御チャネル）をダウンリンクで検知する。これは、以下においてはパイロットチャネルと呼ぶ１次共通パイロットチャネル、１次同期チャネル、および２次同期チャネルである。本件で重要なのはパイロットチャネルだけである。以下において重要な測定データは、パイロットチャネルの受信出力（＝Ｅｃ）、該当する５ＭＨｚの周波数帯域に存在している総干渉出力（＝Ｉ０）、ならびに、総（妨害）信号出力との比率でパイロットチャネルの測定出力を定義するＥｃ／Ｉ０の比率である。基地局への測定値の割当は、同じく測定機器によって定義されて証明されるスクランブリングコード（ＳＣ）を通じて行われる。これらのデータはすべて測定点ごとに複数の基地局について、例えば８つの基地局について、同時に検出することができる。
より高い統計的な確実性を得るために、ここで説明する方法の基礎としてはオリジナル測定データが用いられるのではなく、むしろ、一定の距離インターバルの範囲内でオリジナル測定データの平均が算出される。走査レートならびに無線チャネルの統計的特性の関係上、距離インターバルは少なくとも２０ｍであるのが望ましい。
【００１０】
両方の方法は、測定データが限定されたエリア内でできるだけ高密度に存在することを前提としている。特に干渉マトリクスを解析する場合、個々のセルの潜在的なカバレッジエリアが包括的に測定されていないと、誤った解釈につながる可能性がある。
【００１１】
干渉解析
干渉解析では、いわゆる雑音出力密度Ｅｃ／Ｎ０、すなわち受信機の入力部におけるスペクトル雑音出力密度との比率における情報ビットごとのエネルギーと、パイロットポリューションとが大きな役割を果たす。複数の基地局のパイロット信号を互いに匹敵する出力で受信することができる場所に移動局がある場合、いわゆるパイロットポリューションすなわちパイロット信号の相互の妨害が生じる。Ｅｃ／Ｎ０とパイロットポリューションの解析はＷＣＤＭＡネットワークの品質を表す目安ではあるが、これらは、容認できない位置／エリアを最適化するために必要な措置に照準を合わせてつながるわけでなない。例えばパイロットポリューションやＥｃ／Ｎ０に関して無線カバレッジを最適化するには、既存のネットワークでのアンテナ降下すなわちアンテナの高さの縮小や、ＣＰＩＣＨ出力（共通パイロットチャネルの出力）の修正が好適である。そのための基礎として干渉解析が必要である。干渉解析は干渉マトリクスを用いて行うことができる。
【００１２】
干渉マトリクスを作成するために、各々のピクセル（ページフレーム）について、ベストサーバーとして測定された局を下回る例えば１０ｄＢウインド（ｗｉｎｄｏｗ）で妨害者としての記録が行われる。この手順を図１に模式的に示す。いわゆるソフトハンドオーバ（ＳＨＯ）のために必要な局が妨害者として評価されないようにするために、これらの局は別のウインドによって考慮の対象から外さなくてはならない。そのために、アクティブセットで許容される数の局と、さらに別のウインド、例えば３ｄＢウインド（ハンドオーバＨＯのための加算ウインド）とを定義する。図１の例では、スクランブリングコードＳＣ１をもつ基地局がベストサーバーである。スクランブリングコードＳＣ２およびＳＣ３をもつ局はこれよりもさほど弱くなく、ベストサーバーの出力を下回る３ｄＢのウインド内部に位置している。したがって、これら３つの局ＳＣ１，ＳＣ２，ＳＣ３がソフトハンドオーバのために利用される。それ以外の局ＳＣ４−ＳＣ６は、それぞれの出力に関して、ベストサーバーを下回る例えば１０ｄＢのウインドに位置しており、妨害者として評価される。
方法をどのように具体化するかに応じて、妨害者のウインドはベストサーバーを基準とするか、またはベストサーバー（負の値）＋加算ウインドを基準とする。
【００１３】
面積要素（ピクセル）ごとに、上に述べた図式に基づいて妨害者を調べる。このデータがマトリクスにまとめられる。このマトリクスでは、それぞれの局とそれ以外の局との妨害関係が頻度の数でリストアップされる。
【００１４】
図２に示すマトリクスでは、ある１つのセル（基地局）が、いずれのセルでどれだけの頻度で妨害者として現われるかを、個別解析で厳密に認識することができる。基地局ＳＣ８８の列に印が付されている。局ＳＣ８８は、局ＳＣ４８を１２５回の頻度で妨害していることがわかり、すなわち、ＳＣ４８は１２５回の測定でＳＣ８８により妨害されている。
【００１５】
そして各々の局で個別妨害の合計を求めると、測定エリア内で個々の局がどれだけの頻度で妨害者として現われるかという概要が得られる。このような図３のグラフから、どの局が高い潜在的妨害性をもたらすかという最初の概要が得られる。図３を見るとわかるように、着目したサブネットワークではＳＣ８８の局が最大の妨害者となっている。
【００１６】
逆に、あるセルがどれだけの頻度でどのセルから妨害を受けるかを知るために、干渉マトリクスを利用することもできる。その様子が図２では基地局ＳＣ４８の行に印を付して示されており、図３に示すようにグラフ表示することができる。セルＳＣ４８については、セルＳＣ８８とＳＣ２２４がもっとも頻度の高い妨害者であることがわかる。
【００１７】
図４は、１つの面積を基準として妨害の確率を表している。ベストサーバーの面積を基準として妨害の確率を得るためには、まず、あるセルが測定エリアでどれだけの頻度でベストサーバーとして現われるか、すなわち、どれだけの回数の測定プロセスでそのセルがベストサーバーとして検出されるかを調べなくてはならない。妨害を受けるピクセル（面積要素）を妨害されないピクセルと関係づけて、百分率の数字として表すことができる。こうして得られた値を面積全体にわたって重みづけする。
例：セルＳＣ４８は１０．０００回の測定（＝１０．０００個の面積要素）でベストサーバーであることが判明した。そのとき、セルＳＣ８８は１９０３回妨害者として現われる。したがって、図４からわかるように、測定された面積を基準とする妨害の確率は１９，０３％である。
【００１８】
このようなデータの前処理は、１つのセルがどれだけの程度で他のセルから妨害を受けるかという追加の情報を提供する。その他の点では、図４は図２とまったく同様に読むことができる。
【００１９】
両方の干渉マトリクスを総合すれば、観察者には妨害関係に関する非常に正確な全体像がわかり、その結果として必要な措置もわかることになる。
【００２０】
認識方法
ＷＣＤＭＡネットワークにおける干渉関係の前処理は、測定データに基づいて、例えばＳＣ８８などの特定の局の妨害可能性を、ＣＰＩＣＨ出力のアンテナ降下または変更によって低くするという可能性をもたらす。こうして、ベストサーバー（Ｅｃ）、Ｅｃ／Ｎ０、パイロットポリューション、位置認識といった他の表示事項とともに、最適化すべき局を的確に選別することができる。引き続いて対照測定をすれば、Ｅｃ／Ｎ０およびパイロットポリューションの改善を認識することができる。
【００２１】
ＷＣＤＭＡネットワークでは、干渉を最低限に抑えることが容量と品質を表す重要な量なので、このような解析は非常に重要なものとして位置づけられる。
【００２２】
スキャナ測定データをベースとするカバレッジ判定
そして本発明によれば、トラフィック負荷に依存してカバレッジ状況の推定を行うことができる。
以下に説明する方法の基礎となるのは、まずアクティブユーザーなしで、すなわちトラフィック負荷なしで、ＵＭＴＳネットワークにおいて実施されるパイロットチャネル測定に基づく測定値である。アップリンクとダウンリンクにおけるユーザーの利用率を設定した上で、上記の測定値に基づき、アップリンクおよびダウンリンクについてのカバレッジ判定が下される。いっそう高い統計的な確実性を得るために、測定値を一定の距離インターバルの範囲内で平均化することができ、これらの平均値に基づいてカバレッジ判定を行うことができる。
最初に、記号表記についていくつか注記しておく。通常、ＥＣはパイロットチャネルのチップエネルギーを表し、Ｉ０は干渉出力密度を表す。以下においては出力だけを前提としているが、通常の記号表記をそのまま維持して用いることとし、すなわち、ＥＣは１次共通パイロットチャネル（ｐＣＰＩＣＨ）の受信出力に相当している。さらに送信出力を記号Ｓ、受信出力を記号Ｐでそれぞれ表す。
【００２３】
アップリンクについてのカバレッジ判定
パイロット信号の測定された受信レベルＥＣに基づいて、アップリンクでの受信レベルＰＵＬを次式により計算することができる。
【００２４】
【数１】
0004541353.tif 000002
このとき、
ＳＭＳ  ｍａｘ  移動局の最大送信出力
ＳｐＣＰＩＣＨ  基地局のパイロットチャネル送信出力
式（１）によってＰＵＬを求めるときには、測定されたパイロットチャネルの受信出力を直接的に算定ことはできず、相関受信の後で初めて算定することができることに留意する。したがってＥＣには直交性指数が影響する。パイロット信号は受信機のＲＡＫＥフィンガでしか検知されないので、ＲＡＫＥフィンガの直交性指数を利用することができる。したがって、測定機器により検出された受信出力ＥＣ，ｍｅｓｓから、実際の受信出力が次式によって求められる。
【００２５】
【数２】
0004541353.tif 000003
このときα１はＲＡＫＥフィンガの直交性指数に相当している。こうして求められたＥＣを、本明細書に掲げるそれぞれの式で用いることができる。
【００２６】
あるサービスをアップリンクで利用可能なのは、受信出力ＰＵＬがサービス固有の必要な最低受信レベルＰｅｒｆ，ＵＬを上回っているときである。Ｐｅｒｆ，ＵＬ（単位ｄＢｍ）は、十分な品質でのデータ伝送を確保するために満たされていなくてはならないＥｂ／Ｎ０目標値をベースとして、次式により算出することができる。
【００２７】
【数３】
0004541353.tif 000004
このとき、
ｋ  ボルツマン定数（＝１，３８・１０−２３Ｗｓ／ケルビン）
Ｔ０  周囲温度（単位ケルビン度）
Ｎｆ，ＢＳ  基地局の雑音指数（ｄＢ）
（Ｅｂ／Ｎ０）ｓｏｌｌ  サービスの利用性のために存在していなくてはならないＥｂ／Ｎ０の目標値（ｄＢ）
Ｒ  有効データ率（サービス固有）（ｋｂ／ｓ）
Ｌｐｅｎ  透過損（ｄＢ）
Ｎｒ  交信による雑音の上昇（＝ノイズ増加）（ｄＢ）
ＧＴＭＡ  アンテナ付近の前置増幅器による利得（ＴＭＡ）
【００２８】
（Ｅｂ／Ｎ０）ｓｏｌｌと有効データ率Ｒはいずれも各サービスごとに異なる場合があるので、Ｐｅｒｆ，ＵＬは各々の着目するサービスについて別個に算出しなければならない。雑音の増大はアクティブユーザーの干渉出力によって引き起こされ、トラフィックシナリオに準じて式に代入する。このときＮｒ＝３ｄＢが５０％の負荷に相当する。この値は計算で求めたものである。
式（３）でサービスがアップリンクで利用可能とみなされるのは、次式が成り立つ場合である。
【００２９】
【数４】
0004541353.tif 000005
式（１）のＰＵＬはダウンリンク測定値に基づいているので、アンテナダイヤグラムの影響と供給損失（例えばケーブル損失）はＰＵＬに暗黙のうちに包含されており、Ｐｅｒｆ，ＵＬの算出にあたって別個に考慮する必要はない。
【００３０】
ダウンリンクについてのカバレッジ判定
あるサービスがダウンリンクで利用可能であるためには、次の２つの条件が満たされていなくてはならない。
−受信レベルが所要の最低受信レベルを上回っている。
−Ｅｂ／Ｎ０の既存の値が相応の目標値よりも大きい。
１番目の条件は２番目の条件から直接導き出すことができるが、それでもここでは個別に考察する。
【００３１】
サービスに必要な受信レベルの算定
まず最初に１番目の条件について考察する。
ダウンリンクでは、パイロット信号の測定された受信レベルＥＣに基づいて、トラフィックチャネルＰＴＣＨの受信出力を次式で算出することができる。
【００３２】
【数５】
0004541353.tif 000006
このとき、
ＳＴＣＨ  ｍａｘ  個々のユーザーに割り当てられたトラフィックチャネルの最大の送信出力
ＳｐＣＰＩＣＨ  基地局のパイロットチャネル送信出力
最低受信レベルＰｅｒｆ，ＤＬ（単位ｄＢｍ）は次式で算出される。
【００３３】
【数６】
0004541353.tif 000007
Ｎｆ，ＭＳは移動局の雑音指数に相当している。それ以外の量は式（３）に準ずる。原則として、ダウンリンクでもアップリンクに準じて、アクティブユーザーの干渉出力により雑音指数の上昇を考慮することができるはずである。しかしながらこの側面は、ダウンリンクではまず第１にＥｂ／Ｎ０値（以下に説明する）の見積によって考慮され、したがってＰｅｒｆ，ＤＬの計算では無視される。
【００３４】
自己セルおよび他者セルの受信出力の算定
上に掲げた２番目の条件（Ｅｂ／Ｎ０の既存の値が相応の目標値よりも大きい）は、Ｅｂ／Ｎ０の最新の値について判定を下せるようにすることを必要とする。そのための基礎となるのは、測定値ＥＣおよびＥＣ／Ｉ０である。以下においては、いくつかの仮定を定めたときに、これらの測定値に基づいてＥｂ／Ｎ０の値をどのように特定することができるかを説明する。
ダウンリンクでのＥｂ／Ｎ０値を算出するためには、自己のセル（Ｉｅｉｇ）に由来する受信出力と、すべての他者のセル（Ｉｆｒ）に由来する受信出力とを求めることが必要である。「自己のセル」は、ある距離インターバルの範囲内でもっとも高い平均のパイロットチャネル受信レベルをもたらす基地局に相当する（＝ベストサーバー）。
まず最初にＩｅｉｇを求める。トラフィック負荷のないネットワークでパイロットチャネル測定が行われると仮定すると、恒常的に送信をするダウンリンク共通コントロールチャネルから受信出力Ｉ０が導き出される。
【００３５】
このコントロールチャネルの受信出力ＰＣＣＨは次式で算出される。
【００３６】
【数７】
0004541353.tif 000008
このとき、
ＰＣＣＨ  恒常的に送信をするすべてのダウンリンク共通コントロールチャネルの受信出力
ＥＣ  パイロットチャネルの受信出力
ＰｐＳＣＨ  １次同期チャネル（ｐＳＣＨ）の受信出力
ＰｓＳＣＨ  ２次同期チャネル（ｐＳＣＨ）の受信出力
ＰＢＣＨ  ブロードキャストチャネル（ＢＣＨ）の受信出力
【００３７】
ｐＳＣＨおよびｓＳＣＨはＢＣＨと交互に送信されるので、式（７）ではこれらの送信出力は、それぞれ送信時間の割合に相当する係数で重みづけされる。
その他のダウンリンク共通コントロールチャネルの送信出力は、パイロットチャネルの送信出力に対して相対的に表される。したがって式（７）は次のように書き直すことができる。
【００３８】
【数８】
0004541353.tif 000009
このときΔは、対応する送信出力と、パイロットチャネルの送信出力との比率に相当している。これを簡単にすると次式が得られる。
【００３９】
【数９】
0004541353.tif 000010
干渉出力Ｉ０がアクティブユーザーによってではなく、ダウンリンク共通コントロールチャネルによってのみ生成されると仮定すると、最終的に次式が得られる。
【００４０】
【数１０】
0004541353.tif 000011
そして、式（１０）のＩｅｉｇを使ってＩｆｒを求める。比率Ｅｃ／Ｉ０については次式が成り立つ。
【００４１】
【数１１】
0004541353.tif 000012
この中に暗雑音は含まれていないのに、測定時には一緒に検出されてしまう。したがって、測定されたＩ０（＝Ｉｏ，ｍｅｓｓ）から熱雑音出力を差し引く。
【００４２】
【数１２】
0004541353.tif 000013
このように式（１０）を用いると、式（１１）より比率Ｉｅｉｇ／Ｉｆｒについて次式が得られる。
【００４３】
【数１３】
0004541353.tif 000014
そしてＩｆｒは次式で与えられる。
【００４４】
【数１４】
0004541353.tif 000015
【００４５】
Ｅｂ／Ｎ０の計算
トラフィックなしで測定されたＥｃ／Ｉ０の値から、ダウンリンクでの基地局の利用率についての特定の仮定に基づいて、サービスのＥｂ／Ｎ０の値を求めることができる。そのための前提条件は、総受信出力Ｉ０を、式（１０）および式（１４）のＩｅｉｇとＩｆｒとに区分することである。
【００４６】
一般に、ダウンリンクにおけるＥｂ／Ｎ０は次式で算出される。
【００４７】
【数１５】
0004541353.tif 000016
このときアポストロフィは、トラフィックチャネルによる干渉出力を考慮した上での変数を表している。さらに記号は次の意味を表す。
ＰＴＣＨ  特定のサービスのユーザーのためのトラフィックチャネルの受信出力（ダウンリンク）
Ｗ  チップレート
α  直交性指数。ただし、ここでは１つを超えるＲＡＫＥフィンガ、例えば４つのＲＡＫＥフィンガについての直交性指数を表す。
【００４８】
以下の考察については次のような仮定を適用する。
パイロットチャネルの送信出力ＳｐＣＰＩＣＨは、基地局の総送信出力ＳＢＳに対して相対的に表される。
【００４９】
【数１６】
0004541353.tif 000017
したがって、すべてのダウンリンク共通コントロールチャネルの送信出力については、式（９）に準じて次式が得られる。
【００５０】
【数１７】
0004541353.tif 000018
ダウンリンクにおける基地局の利用率は、すべてのトラフィックチャネルの利用出力を通じて定義され、この出力も同じく基地局の総送信出力ＳＢＳに対して相対的に表される。したがって、１つのセルのすべてのトラフィックチャネルについて利用される送信出力ＳａＴＣＨは次式から求められる。
【００５１】
【数１８】
0004541353.tif 000019
ΔａＴＣＨの値は、希望するトラフィックシナリオに応じて設定される。この値はダウンリンクにおけるネットワークの利用率を決める。
個々のユーザーが利用することができる最大の送信出力ＳＴＣＨｍａｘも、同じく基地局の総送信出力ＳＢＳに対して相対的に表される。
【００５２】
【数１９】
0004541353.tif 000020
以上の仮定をベースとした上で、式（１５）に含まれている各項をパイロットチャネル測定データに基づいて算定することができる。
トラフィックチャネルによる追加の干渉ＰａＴＣＨを加味した上での他者セル干渉出力Ｉ’ｆｒについては、次式が成り立つ。
【００５３】
【数２０】
0004541353.tif 000021
したがって、式（１４）によってＩｆｒを計算した後、Ｉ’ｆｒを直接求めることができる。
自己セルのすべてのトラフィックチャネルによる追加の干渉ＩａＴＣＨを加味した上での自己セル干渉出力Ｉ’ｅｉｇについては、次式が成り立つ。
【００５４】
【数２１】
0004541353.tif 000022
このとき、
【００５５】
【数２２】
0004541353.tif 000023
であるから、次式が得られる。
【００５６】
【数２３】
0004541353.tif 000024
上記に準じて、１つのサービスのユーザーが利用できる最大のトラフィックチャネル受信出力についても次式が成り立つ。
【００５７】
【数２４】
0004541353.tif 000025
（２０），（２３）および（２４）の各式を式（１５）へ代入することで、パイロットチャネル測定値をベースとするダウンリンクＥｂ／Ｎ０値が得られる。
前提条件を要約して次に再度掲げておく。
・受信出力Ｉ０は、アクティブユーザーのトラフィックチャネルによる干渉出力を含んでいない。
・ユーザーのトラフィックチャネル送信出力については、最大限許容される送信出力を包括的に想定する。
・ダウンリンクにおけるセルの利用率は、すべてのセルについて統一的に設定する。
【００５８】
図５と図６は、カバレッジを見積るための視覚化の例を示している。この両方の図面は、上に説明した方法の結果を表したものである。ここではアップリンクにおける５０％の利用率とダウンリンクにおおける８０％の利用率を想定している。屋内についてのカバレッジが図示されており、そのために、１５ｄＢの追加の建物損失が仮定されている。
【００５９】
トラフィックに負荷がかかっているＵＭＴＳネットワークでの測定をベースとするカバレッジ判定
カバレッジ状況を見積るための上に説明した方法の主要な前提条件は、アクティブな加入者のいないネットワークで（すなわちトラフィック負荷なしで）測定が行われることである。これは、作動中のネットワークで実施される以後の測定ではもはや当てはまらない。そのため、ＷＣＤＭＡスキャナの測定データの利用と解析に疑問が投げかけられることになり、もしくは少なくともその利用範囲が制限されることになる。そこで以下においては、トラフィック負荷が生じているネットワークから得られた測定データを、先ほど説明した干渉解析のため、およびスキャナ測定データに基づくカバレッジ判定のために引き続き利用することができる方法について説明する。
【００６０】
そのために、スキャナ測定データに基づくカバレッジ判定をするための上に説明した方法を、変形させた形で適用することができる。この場合には、トラフィックなしでのＩ０が、恒常的に送信をするダウンリンク共通コントロールチャネルの受信出力から導き出されるものと想定とする。この想定のもとで、１つの測定点で受信されるすべての基地局のパイロットチャネル受信出力の合計を通して、トラフィックなしでのＩｅｉｇおよびＩｆｒを算出することができる。したがって、Ｉｆｒについては次式が成り立つ。
【００６１】
【数２５】
0004541353.tif 000026
そしてＩｅｉｇについては次式が成り立つ。
【００６２】
【数２６】
0004541353.tif 000027
このとき、測定点ごとにＮ個の基地局のパイロットチャネル受信出力を検知することができ、ｋ＝１がベストサーバーに相当するものと想定する。このように想定すると、距離インターバルの範囲内で平均値を考察することに根本的な問題が出てくる。式（２５）ないし（２６）によるＩｆｒおよびＩｅｉｇの算定は、平均されていない値を用いて行わなくてはならない。なぜなら、受信される基地局ないしその電波強度は測定点ごとに変化する可能性があり、したがって距離インターバルの範囲内で一定とみなすことはできないからである。この観点からすると、式（２５）と（２６）によるＩｅｉｇおよびＩｆｒの算定に意味があるかどうか疑わしく思える。その代わりに、Ｉ０を式（２５）に準じて、ただしベストサーバーを含めて、各々の測定点について算定し、それに基づいて距離インターバルの範囲内の平均値を求めるかどうか検討すべきである。それ以後は式（７）からの計算手順を維持することができる。
この方法のもう１つの不確実性は、測定受信機が、関連するすべての基地局のパイロットチャネルを検出し、それによってＩ０が正確に計算されるか否かという点にある。その意味からすると、ネットワークにトラフィックが存在しておらず、測定されたＩ０に基づいてカバレッジ判定を行うほうが望ましいであろう。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】干渉解析のための枠組条件の調整方法をグラフで示す図面である。
【図２】一連の基地局についての干渉マトリクスの一例である。
【図３】妨害者の干渉マトリクス（合計）をグラフで示す図面である。
【図４】面積を基準として妨害の確率［単位％］を表したマトリクスである。
【図５】本方法に基づいて算定されたカバレッジ判定の視覚化の一例である。
【図６】図５の非カバレッジエリアの原因の視覚化の一例である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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